Dans le cadre de notre projet scientifique, le Planctonium a parmi ses objectifs de concevoir un phyto-réacteur pour la spiruline, cette cyanobactérie aux valeurs nutritives exceptionnelles. C’est pourquoi, Sylvain Lespinats, docteur en mathématiques nous a rendu visite ce mardi 5 novembre.
Chercheur à l’INES (Institut National de l’Energie Solaire) pour le CEA (Commissariat à l’énergie atomique), il a notamment pour mission de trouver des solutions afin d’augmenter la capacité de production énergétique d’un panneau photovoltaïque.
Quant à notre phyto-réacteur, nous travaillons sur deux axes :
Primo, cette machine devra être complétement autonome dans son fonctionnement. Les paramètres nécessaires à la culture devront être gérés de manière automatique par un programmateur. Nous pourrions par exemple utiliser une carte Arduino (carte capable de recevoir des signaux de capteurs ou d’interrupteurs et de commander des moteurs et des éclairages, etc.). Les collégiens vont devoir s’initier à la programmation !
Secundo, cette machine devra être autonome sur le plan énergétique. Pour cela, il faudra calculer les dépenses énergétiques et voir si en utilisant un panneau photovoltaïque et une batterie, notre machine pourrait fonctionner avec de l’énergie solaire.
Le phyto-réacteur devra apporter divers éléments à la culture de spiruline :
- de la chaleur (autour de 36°C sans jamais dépasser 40°C). Il devra donc posséder une sonde pour mesurer la température et une résistance pour chauffer le milieu de vie.
- de la lumière (au moins 8 h sur 24h, car la spiruline aime l’alternance de lumière et d’ombre) produite par des LED (diodes électroluminescentes) qui ont l’avantage de consommer peu d’énergie.
- de l’agitation (environ 12h/24h) : en effet le brassage de l’eau permet de répartir équitablement la nourriture et la lumière nécessaires à la croissance de la spiruline.
- de la nourriture (apports en sels minéraux).
Dans l’idéal, nous aimerions que notre machine possède également une sonde à pH. En effet, on sait que le pH idéal pour la spiruline est autour de 10.
Parmi les explications et conseils qui nous ont été prodigués par Sylvain Lespinats, nous avons obtenu quelques chiffres qui nous manquaient, tels que l’énergie nécessaire au fonctionnement de la résistance qui est de 0,1W/L x °C (C étant la différence de température entre la température extérieure et celle souhaitée). Quelques calculs nous ont permis d’estimer à 17 W la puissance nécessaire pour chauffer à 36°C un volume de 10L.
Mr Lespinats a permis, grâce à un intense remue-méninges, de soulever questions, problèmes et idées diverses proposées par tous les membres du club.Nous avons par exemple réfléchi à l’agitation de la culture et plusieurs solutions s’offrent à nous :
– un bulleur
– une roue à aube
-une hélice
Nous remercions bien évidemment Mr Lespinats pour sa précieuse collaboration qui a suscité curiosité et intérêt parmi les membres du club scientifique.
Vos commentaires :